Производство шин

Тепловой расчет

Тепловой расчет основного аппараты проводится с целью определения количества теплоты, которую необходимо подвести, либо отвести для обеспечения оптимальной температуры проведения процесса. На основании теплового расчета определяют расход теплоносителя (хладагента) или мощность электронагревателя, а также рассчитывают поверхность теплообмена.

Для большинства машин и агрегатов, используемых в резиновой промышленности, общую форму уравнения теплового баланса можно представить в виде:

<2ц ± <2т/х = <2м + 0 гг

Где ()к — количество теплоты, выделяющееся при переработке;

(2М - количество теплоты, расходуемое на нагрев перерабатываемого материала;

0, П - потери теплоты от нагретых поверхностей машины в окружающую среду лучеиспусканием и конвекцией;

± 0Т/Х~ количество теплоты, которое необходимо подвести (знак «+») или отвести (знак «-») для поддержания требуемой температуры.

В отдельных случаях в уравнение теплового баланса может быть добавлен еще ряд слагаемых, как в левую, так и в правую часть.

Ом = Мер Л* кВт>

Где N - средний расход энергии, кВт;

Ср

Г| - КПД редуктора.

Ям =с см(1к - )> иВт

Где С - производительность машины, кг/с;

См - удельная теплоемкость смеси, кДж/кг °С;

/к, /н - конечная и начальная температуры смеси, °С.

Величина потерь теплоты от нагретых поверхностей аппарата складывается из потерь конвекцией и лучеиспусканием:

(2п ~ бК вл 9 К®т’

Где @к - потери теплоты за счет конвекции;

<2Л - потери теплоты за счет лучеиспускания.

0<К ~ ^ (*ст ~ Iср )> кВт’ где Р - площадь поверхности теплоотдачи, м2;

Ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией, кВт/м2 °С;

Іст, 1ср - температуры стенки аппарата и окружающей среды соответственно,

°С;

Коэффициент теплоотдачи конвекцией для неподвижного воздуха может быть определен:

А* = 1,36 • 10“3 21"” *ср

О

Где Б - определяющий размер поверхности теплоотдачи, м.

(т Л
Ср
Ял=рс	, кВт,
100 V
V100,

. где С - коэффициент излучения, кВт/м2 К4.

После того как все слагаемые найдены из уравнения теплового баланса, определяется количество теплоты, которое необходимо подвести или отвести для поддержания оптимального теплового режима:

±27а-= - б*.

Затем рассчитывается расход теплоносителя или хладагента.

Расход охлаждающей (греющей) воды:

Т/х

Ов =

Св • р • А/ где р - плотность воды, кг/м3;

Св - удельная теплоемкость воды, кДж / кг °С;

At - разность температур охлаждающей воды на выходе и входе в систему охлаждения (подгрева), °С.

Расход водяного пара:

Оп = ~^т/х, кг! с, г

Где г - скрытая теплота конденсации насыщенного водяного пара при данном давлении, кДж/кг.

Тепловые расчеты различного оборудования приведены в [5,6,11-15].